电动商用车电池箱单程更换机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种电动商用车电池箱单程更换机器人，它有效减小了换电机器人的体积，节省了用地，同时采用改变了现有的换电机器人中换电装置的安装方式，变为悬挂式安装，易于与电动公交车相配合。它包括框架组合，框架组合安装在行走组合上，在框架组合的一侧为暂存架，另一侧安装控制柜；框架组合的顶部安装升降传动组合，升降传动组合与升降组合连接，同时升降传动组合还与配重组合连接；在升降组合下部悬挂可原地转动的载物台组合，在载物台组合底部设有货叉组合以及电池推手组合；所述升降组合四角设有与换电机器人框架的矩形钢立柱相配合的V型轮组；在升降组合上设有载物台组合转动驱动装置，在载物台组合上设有限位装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池箱换电机器人，尤其涉及一种电动商用车电池箱单程更换机器人。
技术介绍
作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，电动汽车逐渐成为汽车工业和能源发展的重点。在电动汽车领域，电动商用车的商业化运营显得尤为突出，电动商用车商业化运营的关键点在于车辆的能量补给，所谓能量由电池箱提供，为了解决电动汽车的续航里程，受单箱电池容量的限制，需要由多箱电池成组使用。目前能量补给主要分为充电与换电两种，充电存在等待时间长等弊端，就目前的发展形式而言，电动车的换电方案可行性程度更高，由于由多箱电池组成，每箱电池的体积大、重量大，人工更换效率低，电池箱的更换成为电动商用车产业化发展的技术难题。为了解决这一技术难题，出现了电池箱快速更换机器人，可在8 —10分钟内完成电池组的全部更换。中国专利CN101214814A提出了一种四箱更换的方式，以解决电池箱的更换问题，但是这种方式同时更换，对于机械结构加工要求精度过高，出现变形后，定位难度大。中国专利CN102673536A提出了一种独立对称的换电机构，两侧电池架都能够独立旋转、伸缩、升降，当更换电池时需要旋转180度，这样造成占地面积大，而且两侧电池架的旋转功能可以省略，只留中间的换电功能就满足使用要求，重复的旋转功能造成机械机构复杂度提高。中国专利CN202641653A的旋转装置安装在托盘的底部，这样会造成高度的增加，对于底盘较低的车辆，会影响换电效果。`因此现有的电池箱更换方式存在以下技术不足:1.目前市场上换电设备的旋转装置安装在底部，这样造成高度受限，在换电过程中，对于底盘较低的车辆无法完成换电操作，适应性能力较弱；2.多是采用多个设备间的相互配合，或是单个设备的重复运动，这种换电方式造成了换电区域面积大、换电时间长、重复定位次数多，控制程序复杂、故障率高等，从而严重影响了换电效率。3.升降装置的前后和左右定位，采用8个轮子限位前后方向，8个轮子限位左右方向，造成结构复杂度高、定位难度大、不易调节等问题。4.升降传动装置的驱动部分大都设置在设备的顶端，由于载物台载电池箱数量不同，随着重量的增加，驱动装置的功率随之增加，对设备顶端的结构造成影响，同时也造成功耗的增加。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为解决目前换电机器人存在工作行程大、工序繁杂，复杂度高，换电时间长，占地面积大、功耗损耗大、限位方式不合理等问题，提供了一种电动商用车电池箱单程更换机器人，它有效减小了换电机器人的体积，节省了用地，降低了功耗、缩短了换电时间，同时改变了现有的换电机器人中换电装置的安装方式，变为悬挂式安装，易于与电动公交车相配合。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种电动商用车电池箱单程更换机器人，它包括:框架组合，框架组合安装在行走组合上；框架组合的一侧为电池箱暂存架，另一侧安装控制柜；框架组合的顶部安装升降传动组合，升降传动组合与升降组合连接，升降组合与配重组合连接；升降组合安装在框架组合内并上下移动，其四角则设有与框架组合的矩形钢立柱相配合的定位轮组；载物台组合以自由旋转方式悬挂在升降组合下部，同时载物台组合与载物台组合转动驱动装置连接，从而使载物台组合在悬挂处原地自由转动，载物台组合上还设有转动限位装置；更换电池箱用的货叉组合以及电池推手组合安装在载物台组合底部；控制柜与后台计算机通信，并通过监测系统控制行走组合、升降传动组合、载物台组合、载物台组合转动驱动装置、货叉组合以及电池推手组合中的各电机，完成所述电动商用车电池箱单程更换机器人的行走与电池更换动作。所述升降组合包括:升降方钢框架，在升降方钢框架四角安装定位轮组，所述定位轮组为V型轮组；升降方钢框架四角还设有升降连接板，用于连接升降传动组合以及配重组合；升降方钢框架中部安装有镂空的升降安装板，升降安装板上设有若干升降加强筋，其中位于中间的加强筋板部分伸出；升降安装板底部安装载物台组合转动驱动装置，载物台组合悬挂在载物台组合转动驱动装置上。所述载物台组合转动驱动装置包括转盘轴承，它位于升降安装板镂空部分的下部，并与升降齿轮啮合，升降齿轮通过升降减速机与升降电机连接，升降电机与控制柜连接；所述转盘轴承的内圈比外圈略高，内圈与升降安装板连接固定。所述V型轮组共有8个，分为四对，每对V型轮组分别安装在一根钢管的两端，各钢管固连在升降方钢框架的四角；每个V型轮组均有一个V型滚轮，每个V型滚轮的两个内侧面均卡合在相应的矩形钢立柱的直角边。所述载物台组合包括:焊接主体框架，它为一方形立体结构；俯仰电机以及俯仰减速机，它们焊接主体框架一侧底部，俯仰减速机输出轴带俯仰齿轮，俯仰齿轮驱动货叉组合，完成俯仰动作，俯仰电机与控制柜连接；焊接主体框架的前后侧底部分别焊接俯仰轴承座安装板，货叉组合安装在俯仰轴承座安装板上；转盘轴承外圈安装板焊接在主体框架的顶部，转盘轴承外圈安装板底下是限位块安装板，限位装置安装在限位块安装板上；限位装置为滑动式结构，由限位滑轨和限位滑块组成，所述限位滑轨固定，限位滑块与限位滑轨配合运动，限位滑轨两端各有限位挡板限位。所述货叉组合分为上下两层:下层货叉下面一侧安装部分齿轮，部分齿轮是将一个齿轮截断后取用的包括几个齿的部分，部分齿轮与俯仰齿轮啮合；下层货叉的下面中间安装货叉电机、货叉减速机，货叉减速机输出轴安装货叉驱动齿轮；下层货叉中间开一个长条孔，货叉驱动齿轮从长条孔露出一部分；下层货叉前后侧安装俯仰轴承座，俯仰轴承座安装在俯仰轴承座安装板上；下层货叉上面安装槽轨道；上层货叉的下面安装轨道条，所述轨道条上安装尼龙块，尼龙块在槽轨道内往复运动；上层货叉的下面安装货叉驱动齿条，所述货叉驱动齿条与货叉驱动齿轮啮合；上层货叉的上面安装多排滚轮安装座，两侧的安装座外侧面与上层货叉外侧面平齐，两侧的安装座内安装滚轮I，中间的安装座安装滚轮II，中间的安装座左侧安装电池推手驱动齿条，两侧的安装座与中间的安装座间设有电池推手滑轨，电池推手组合安装在电池推手滑轨上；上层货叉两外侧安装区域定位传感器DMP，货叉电机、区域定位传感器DMP均与控制柜连接。所述电池推手组合由板材焊接而成，呈L型机构，L型结构由立板和平板组成，两者结合处设有肋板；立板前面安装用于读取电池箱信息的RFID读写器，立板两侧后面安装激光测距传感器安装座，安装座上安装激光测距传感器，所述激光测距传感器用于测量电池推手与电池箱的距离与水平角度；立板中间安装解锁机构驱动电机，解锁机构驱动电机输出轴与解锁头连接；平板上安装电池推手驱动电机，平板底面两侧安装滑动安装座，滑动安装座与电池推手滑轨配合实现电池推手的运动；RFID读写器、激光测距传感器、解锁机构驱动电机均与控制柜连接。所述解锁头呈圆盘型，分为两个半圆型开口套、转动器、嵌入式圆盘三部分组成；所述两个半圆型开口套与电池推手组合的立板连接固定；所述转动器呈“土”字型，上端直径略小的圆盘与两个半圆型开口套配合，在套内旋转；中间的竖圆柱与解锁机构驱动电机输出轴配合，下端直径大的圆盘与嵌入式圆盘连接固定；所述嵌入式圆盘，中间为嵌入式一字机构，嵌入式圆盘内面焊接限位块。所述框架组合包括:中间框架和两侧框架，它们外部设有钣金蒙皮；中间框架由上焊接面、下焊接面、四根矩形钢立柱连接组合而成，升降传动组合安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，它包括：框架组合，框架组合安装在行走组合上；框架组合的一侧为电池箱暂存架，另一侧安装控制柜；框架组合的顶部安装升降传动组合，升降传动组合与升降组合连接，升降组合与配重组合连接；升降组合安装在框架组合内并上下移动，其四角则设有与框架组合的矩形钢立柱相配合的定位轮组；载物台组合以自由旋转方式悬挂在升降组合下部，同时载物台组合与载物台组合转动驱动装置连接，从而使载物台组合在悬挂处原地自由转动，载物台组合上还设有转动限位装置；更换电池箱用的货叉组合以及电池推手组合安装在载物台组合底部；控制柜与后台计算机通信，并通过监测系统控制行走组合、升降传动组合、载物台组合、载物台组合转动驱动装置、货叉组合以及电池推手组合中的各电机，完成所述电动商用车电池箱单程更换机器人的行走与电池更换动作。

【技术特征摘要】
1.一种电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，它包括: 框架组合，框架组合安装在行走组合上； 框架组合的一侧为电池箱暂存架，另一侧安装控制柜； 框架组合的顶部安装升降传动组合，升降传动组合与升降组合连接，升降组合与配重组合连接； 升降组合安装在框架组合内并上下移动，其四角则设有与框架组合的矩形钢立柱相配合的定位轮组； 载物台组合以自由旋转方式悬挂在升降组合下部，同时载物台组合与载物台组合转动驱动装置连接，从而使载物台组合在悬挂处原地自由转动，载物台组合上还设有转动限位装置； 更换电池箱用的货叉组合以及电池推手组合安装在载物台组合底部； 控制柜与后台计算机通信，并通过监测系统控制行走组合、升降传动组合、载物台组合、载物台组合转动驱动装置、货叉组合 以及电池推手组合中的各电机，完成所述电动商用车电池箱单程更换机器人的行走与电池更换动作。2.如权利要求1所述的电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，所述升降组合包括: 升降方钢框架，在升降方钢框架四角安装定位轮组，所述定位轮组为V型轮组； 升降方钢框架四角还设有升降连接板，用于连接升降传动组合以及配重组合； 升降方钢框架中部安装有镂空的升降安装板，升降安装板上设有若干升降加强筋，其中位于中间的加强筋板部分伸出； 升降安装板底部安装载物台组合转动驱动装置，载物台组合悬挂在载物台组合转动驱动装置上。3.如权利要求2所述的电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，所述载物台组合转动驱动装置包括转盘轴承，它位于升降安装板镂空部分的下部，并与升降齿轮啮合，升降齿轮通过升降减速机与升降电机连接，升降电机与控制柜连接；所述转盘轴承的内圈比外圈略高，内圈与升降安装板连接固定。4.如权利要求2所述的电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，所述V型轮组共有8个，分为四对，每对V型轮组分别安装在一根钢管的两端，各钢管固连在升降方钢框架的四角；每个V型轮组均有一个V型滚轮，每个V型滚轮的两个内侧面均卡合在相应的矩形钢立柱的直角边。5.如权利要求1所述的电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，所述载物台组合包括: 焊接主体框架，它为一方形立体结构； 俯仰电机以及俯仰减速机，它们焊接主体框架一侧底部，俯仰减速机输出轴带俯仰齿轮，俯仰齿轮驱动货叉组合，完成俯仰动作，俯仰电机与控制柜连接；焊接主体框架的前后侧底部分别焊接俯仰轴承座安装板，货叉组合安装在俯仰轴承座安装板上； 转盘轴承外圈安装板焊接在主体框架的顶部，转盘轴承外圈安装板底下是限位块安装板，限位装置安装在限位块安装板上； 限位装置为滑动式结构，由限位滑轨和限位滑块组成，所述限位滑轨固定，限位滑块与限位滑轨配合运动，限位滑轨两端各有限位挡板限位。6.如权利要求5所述的电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，所述货叉组合分为上下两层: 下层货叉下面一侧安装部分齿轮，部分齿轮是将一个齿轮截断后取用的包括几个齿的部分，部分齿轮与俯仰齿轮啮合；下层货叉的下面中间安装货叉电机、货叉减速机，货叉减速机输出轴安装货叉驱动齿轮；下层货叉中间开一个长条孔，货叉驱动齿轮从长条孔露出一部分；下层货叉前后侧安装俯仰轴承座，俯仰轴承座安装在俯仰轴承座安装板上；下层货叉上面安装槽轨道 ； 上层货叉的下面安装轨道条，所述轨道条上安装尼龙块，尼龙块在槽轨道内往复运动；上层货叉的下面安装货叉驱动齿条，所述货叉驱动齿条与货叉驱动齿轮啮合；上层货叉的上面安装多排滚轮安装座，两侧的安装座外侧面与上层货叉外侧面平齐，两侧的安装座内安装滚轮I，中间的安装座安装滚轮II，中间的安装座左侧安装电池推手驱动齿条，两侧的安装座与中间的安装座间设有电池推手滑轨，电池推手组合安装在电池推手滑轨上；上层货叉两外侧安装区域定位传感器DMP，货叉电机、区域定位传感器DMP均与控制柜连接。7.如权利要求6所述的电动商用车电池箱单程更换机器人，其特征是，所述电池推手组合由板材...

【专利技术属性】
技术研发人员：厉秉强，杨勇，尚文政，高先进，陈凡明，
申请(专利权)人：山东鲁能智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：